幼敏悟过人，读书辄成诵。这篇文章主要讲述操作系统知识点总结相关的知识，希望能为你提供帮助。
第一章：1、操作系统有哪些功能：
- 操作系统的目标：
- 有效性-----> 管理系统资源
- 提高系统资源利用率
- 提高系统吞吐量
- 方便性-----> 方便用户使用
- 可扩充性-----> 作为扩充机器
- 开放性-----> 作为扩种机器
- 操作系统的功能：
- os作为计算机系统资源的管理者：
- 处理机管理
- I/O设备管理
- 存储器管理
- 文件管理
- os作为用户与计算机硬件系统的接口
- 程序接口
- 命令接口
- CUI图形用户接口
- os实现了对资源的抽象
- 将具体的计算机硬件资源抽象成软件资源，方便用户使用
- 开放了简单的访问方式，隐藏了实现细节（封装）
- 举例：浏览器搜索
- 处理机管理：
- 进程控制
- 进程同步
- 进程通信
- 进程调度
- 存储器管理：
- 内存分配
- 内存保护
- 内存扩充
- 地址映射
- I/O设备管理：
- 缓冲管理
- 设备分配
- 设备处理
- 文件管理：
- 文件存储空间的管理
- 文件目录的管理
- 文件的读/写管理和保护
- 操作系统的4个基本特征：
- 并发
- 共享
- 虚拟
- 异步
- 基本特征之间的关系：并发是虚拟、异步、共享的前提，共享是并发的前提
- 并发性（Concurrence）：
- 概念：?同一时间间隔内?执行和调度多个程序的能力
- 特点：
- 宏观上：处理机同时执行多道程序
- 微观上：处理机在多道程序间高速切换（分时交替执行）
- 关注单个处理机同一时间段内处理任务的能力
- 并行性：
- 概念：?同一时刻或者时间点?发生的事件的数量
- 特点：有多少个处理机在同一时刻就能执行多少个任务
- 共享性：
- 概念：即资源共享，os中的资源供多个并行应用程序共同使用
- 共享方式：
- 同时访问方式：同一时间间隔段允许应用程序同时访问共享资源
- 互斥访问方式：也叫独占式，允许多个应用程序在同一个共享资源上独立而互不干扰的工作（共享打印机、音频设备、视频设备）。
- os的并发和共享互为存在条件
- 共享性要求os中同时运行着多道程序，如果只有单道程序运行，则不存在共享
- 并发性难以避免的导致多个程序同时访问同一个资源，若多道程序无法共享部分资源，则无法并发（比如磁盘）。
- 虚拟性：
- 概念：使用某种技术将物理实体变成多个逻辑上的对应物
- 虚拟技术的分类：
- 时分复用技术
- 空分复用技术
- 时分复用技术：
- 虚拟处理机技术 （“四核八线程"）
- 虚拟设备技术（"虚拟打印机"）
- 空分复用技术：
- 虚拟磁盘技术
- 虚拟存储器技术
- 异步性（并发为前提）：
- 概念：多道程序下，允许多个程序并发执行，单处理机环境下，允许多个程序分时交替的执行
- 程序执行的不可预知性：
- 获得运行时机
- 因何暂停
- 每道程序需要多少时间
- 不同程序的性能，比如计算多少，I/O多少
- 宏观上：”一气呵成“ ，微观上 ：”走走停停“
- 手工操作阶段
- 手工操作方式
- 脱机输入输出方式
- 批处理阶段
- 单道批处理系统
- 多道批处理系统
- 分时操作系统
- 实时操作系统
- 微机操作系统的发展
- 脱机输入、输出方式：
- 解决了人机矛盾
- 减少了cpu空余时间
- 提高了I/O输入效率
- 一次只能执行一个程序
- 批处理：同时处理多道程序
- 单道批处理：
- 自动性
- 顺序性
- 单道性
- 内存中只有一道程序
- cpu需要等待I/O 输入完成
- 多道批处理：
- 提高cpu利用率
- 提高内存和IO设备利用率
- 增加系统吞吐量
- 无人机交互
- 平均周转时间长
- 单道批处理与多道批处理的对比
- 单道批处理：主要解决cpu、内存、io设备利用率不足的问题
- 多道批处理：主要解决io操作时，cpu空闲的问题
- 分时系统：
- 作用：
- 人机交互
- 共享主机
- 便于用户上机
- 关键问题：
- 及时处理（作业提前进去内存，并能够与用户进行交互）
- 及时接收
- 特征：
- 多路性：时间片轮转机制
- 及时性：用户能够及时得到相应
- 交互性：用户可以请求多种服务
- 独立性：用户之间彼此独立
- 缺点：
- 作业/用户优先级相同，不能优先处理紧急任务
- 实时操作系统：
- 概念：系统能够及时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的进行
- 实时任务：
- 周期/非周期性实时任务（根据周期性）
- 硬/软实时任务（根据截止时间）
- 特点：
- 多路性
- 及时性：以用户能够接受的等待时间为准
- 交互性
- 独立性
- 可靠性：多级容错，保证系统和数据的安全
- 微机操作系统：
- 发展过程：
- 单用户单任务
- 单用户多任务
- 多用户多任务
- 第一代：无结构操作系统：
- 一系列过程（程序）的集合，过程间可以相互调用
- 结构复杂且混乱，难以调试、阅读、维护
- 第二代：模块化结构os:模块-结构接口法os（分为io操作、文件读写、进程调度三个大模块）
- 基于分解、模块化原则
- 按照功能划分模块、子模块，规定模块间的接口
- 模块独立性标准（高内聚、低耦合）
- 模块化结构os 的优缺点：
- 优点：
- 提高os设计的正确性、可理解性、可维护性
- 增强os的适应性
- 加速开发过程
- 缺点：
- 模块接口设计难以扩展后续需求
- 各模块设计没有统一的标准，导致模块接口设计不可靠
- 第三代：分层式结构os
- 有序分层法： 自顶向下依次依赖
- 设计时：自底向上，每一步都建立在可靠的基础上
- 优缺点：
- 容易保证系统正确性
- 容易扩充和维护
- 自上而下的层次通信，导致系统效率降低
- 第四代：微内核结构：
- 微内核的基本概念：
- 足够小的内核，只实现操作系统核心功能
- 直接与硬件相关
- 客户/服务器模式
- 应用"机制与策略分离原理
- 采用面向对象技术“
- 微内核的优点：
- 提高了os的可扩展性、可靠性、可移植性
- 支持分布式下系统
- 融入了面向对象技术
- 微内核的缺点：
- 相较于早期的os，降低了一定的效率
【操作系统知识点总结】
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